JP5888205B2 - 画像表示装置並びに情報入力装置 - Google Patents

Description

本明細書で開示する技術は、ユーザーが頭部に装着して画像の視聴に利用される画像表示装置、並びに、ユーザーが頭部に装着して入力操作を行なう情報入力装置に係り、特に、装着したユーザーの眼の動作に基づいて操作を行なう画像表示装置並びに情報入力装置に関する。

頭部に装着して画像の視聴に利用される頭部装着型の画像表示装置、すなわち、ヘッド・マウント・ディスプレイが知られている。頭部装着型画像表示装置は、例えば左右の眼毎の画像表示部を持ち、また、ヘッドフォンと併用することで、視覚及び聴覚を制御できるように構成されている。また、頭部装着型画像表示装置は、左右の眼に違う画像を映し出すことも可能であり、左右の眼に視差のある画像を表示すれば３次元画像を提示することができる。

頭部装着型画像表示装置を、遮光性のタイプと透過性のタイプに分類することもできる。遮光性の頭部装着型画像表示装置は、頭部に装着した際に、ユーザーの眼を直接覆うように構成され、画像視聴時にユーザーの没入感が増す。一方、透過性の頭部装着型画像表示装置の場合、ユーザーが頭部に装着して画像を表示している間も、画像越しに外景を眺める（すなわち、シースルーする）ことができるので、屋外での使用時や歩行中の使用時において、ユーザーは障害物との衝突などの危険から回避することができる。

多くの頭部装着型画像表示装置は、ＤＶＤプレイヤーやブルーレイ・ディスク（ＢＤ）プレイヤーなどのＡＶ再生装置に接続して、コンテンツを鑑賞するのに利用される（例えば、特許文献１を参照のこと）。ここで、視聴時において、ユーザーは、ヘッドフォンの音量の増大／低下や、コンテンツの再生開始、停止、早送り、早戻しなどの指示を機器に対して行なう必要がある。

例えば、メニューの表示や選択した項目の確定を行うためのメニュー・ボタンや、着目するメニュー項目を移動させるためのアップボタン及びダウンボタン、音量を調節するためのボリューム・ダイアルなどを有するコントローラーを接続した頭部装着型画像表示装置について提案がなされている（例えば、特許文献２を参照のこと）。ところが、頭部装着型画像表示装置を装着中のユーザーは、コントローラーを手探りで扱うことになり、誤操作を生じ易い。とりわけ、遮光性の頭部装着型画像表示装置の場合、ユーザーはほとんど目隠し状態となるので、コントローラーの操作は難しくなる。

頭部装着型画像表示装置は、使用中はユーザーに密着していることから、ユーザーの生体情報を取得し易い。この点に着目し、装着中のユーザーから計測した生体情報に基づいてＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）操作を行なう試みがなされている。例えば、頭部に密着しているという装置構成を活かして、ユーザーの眼の動作に関する情報を比較的容易に得ることができる。

当該技術分野では、カメラを用いて眼を撮影し、画像処理により眼球の運動やまばたき動作を捕捉する方法が知られている。例えば、赤外線の眼球からの反射を検出して視線の位置や瞬きを検出して画面操作を行なう視線入力装置を備え、手を使わずにビデオ再生の操作やパーソナル・コンピューターの入力操作を行なうゴーグル型ディスプレイについて提案がなされている（例えば、特許文献３を参照のこと）。

しかしながら、頭部装着型画像表示装置の中に、視界の妨げとならないように視線入力装置を設置しなければならず、設計・製作上の制約が多い。また、とりわけ遮光性の画像表示装置の場合、ほぼ暗所で眼球を撮影することになるので、視線入力に高感度カメラを使用するとともに高精細な画像処理が必要となり、装置コストの増大を招来する。

また、角膜の正電荷と網膜の負電荷により発生した眼電位を、目の周辺に貼り付けた複数の電極により測定すること、すなわち眼球電位法（ＥＯＧ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｃｕｌｏｇｒａｐｈｙ）により、視線を検出するヘッド・マウント・ディスプレイなどについて提案がなされている（例えば、特許文献４を参照のこと）。しかしながら、電極から入力される電位差信号には、眼球の動作に伴う眼電位と、まばたき動作に伴う筋電位と、脳波が混在しており、これらを分離して扱う（例えば、まばたき動作に基因する電位差信号のみを抽出する）必要がある。このヘッド・マウント・ディスプレイの場合、ユーザーの視線位置が移動する際の眼球の急速なサッケード運動を眼電位信号から検出し、また、まばたきにより発生する急峻な電圧変化を除去している。

本明細書で開示する技術の目的は、ユーザーが頭部に装着して利用し、ユーザーの眼の動作に基づいて好適に操作を行なうことができる、優れた画像表示装置並びに情報入力装置を提供することにある。

本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の技術は、
表示部と、
ユーザーのまばたき動作を検出するまばたき動作検出部と、
前記まばたき動作検出部が検出したまばたき動作に応じた制御を行なう制御部と、
を具備する画像表示装である。

本願の請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像表示装置の前記まばたき動作検出部は、前記ユーザーの左眼近傍に配置される第１の検出用電極と、前記ユーザーの右眼近傍に配置される第２の検出用電極と、前記第１及び第２の検出用電極間のほぼ中央に配置される参照用電極を備え、前記第１の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第１の電位信号と前記第２の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第２の電位信号の組み合わせに基づいて、左眼並びに右眼のまばたき動作を検出するように構成されている。

本願の請求項３に記載の技術によれば、請求項２に記載の画像表示装置の前記まばたき動作検出部は、前記第１の検出用電極並びに前記第２の検出用電極をそれぞれ左眼並びに右眼のほぼ真上又はほぼ真下に配置して、黒目の移動により発生する眼電位の影響を抑制するように構成されている。

本願の請求項４に記載の技術によれば、請求項２に記載の画像表示装置の前記まばたき動作検出部は、左眼からの距離と右眼からの距離がほぼ等しくなる場所に前記参照用電極を配置して、左眼の黒目の移動に伴う眼電位と右眼の黒目の移動に伴う眼電位を相殺するように構成されている。

本願の請求項５に記載の技術によれば、請求項２に記載の画像表示装置の前記まばたき動作検出部は、前記参照用電極を前記第１及び前記第２の検出用電極から近い場所に配置して、前記ユーザーの脳波の影響を抑制するように構成されている。

本願の請求項６に記載の技術によれば、請求項２に記載の画像表示装置の前記まばたき動作検出部は、前記ユーザーの左眼近傍に配置される第１の検出用電極と、前記第１の電位信号並びに前記第２の電位信号の信号値の閾値、電位信号が変化する速度の閾値、並びに加速度の閾値との比較に基づいて、左眼並びに右眼の各まばたき動作を検出するように構成されている。

本願の請求項７に記載の技術によれば、請求項６に記載の画像表示装置の前記まばたき動作検出部は、ユーザー毎のまばたき動作の検出に使用する電位信号の信号値の閾値、電位信号が変化する速度の閾値、並びに加速度の閾値を学習するように構成されている。

本願の請求項８に記載の技術によれば、請求項１に記載の画像表示装置の前記制御部は、前記まばたき動作検出部が検出したまばたき動作に応じて前記表示部の表示画面に対するＵＩ操作を行なうように構成されている。

本願の請求項９に記載の技術によれば、請求項８に記載の画像表示装置の前記制御部は、左眼のみのまばたき動作、右眼のみのまばたき動作、両眼のまばたき動作の各々に応じた前記ＵＩ操作を行なうように構成されている。

本願の請求項１０に記載の技術によれば、請求項８に記載の画像表示装置の前記制御部は、前記表示画面上で、左眼のみのまばたき動作毎に左方向へのカーソル移動、右眼のみのまばたき動作毎に右方向へのカーソル移動、両眼のまばたき動作に応じた現在のカーソル位置の選択を行なうように構成されている。

また、本願の請求項１１に記載の技術は、
ユーザーの頭部に装着して用いられる情報入力装置であって、
前記ユーザーの左眼近傍に配置される第１の検出用電極と、前記ユーザーの右眼近傍に配置される第２の検出用電極と、前記第１及び第２の検出用電極間のほぼ中央に配置される参照用電極を備え、前記第１の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第１の電位信号と前記第２の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第２の電位信号の組み合わせに基づいて、左眼並びに右眼のまばたき動作を検出するまばたき動作検出部と、
前記まばたき動作検出部が検出したまばたき動作に応じた入力操作情報を外部に出力するインターフェースと、
を具備する情報入力装置である。

また、本願の請求項１２に係る技術は、
表示部と、
ユーザーの眼近傍の電位信号を検出する電位信号検出部と、
前記電位信号検出部の検出結果に応じた制御を行なう制御部と、
を具備する画像表示装置である。

本明細書で開示する技術によれば、ユーザーが頭部に装着して利用し、ユーザーの眼の動作に基づいて好適に操作を行なうことができる、優れた画像表示装置並びに情報入力装置を提供することができる。

本明細書で開示する技術を適用した画像表示装置並びに情報入力装置は、当該装置を装着したユーザーの左右の眼付近で検出した筋電位信号に基づいて、ユーザーのまばたき動作を正確に検出することができ、左右のまばたき動作の組み合わせに基づいて手を使わないＵＩ操作を行なうことができる。

本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

図１は、本提案に係る画像表示装置を前方から眺めた斜視図である。 図２は、本提案に係る画像表示装置を後方から眺めた斜視図である。 図３は、本提案に係る画像表示装置の側面図である。 図４は、額当て部１０２に装備された装着センサーの構成例を示した図である。 図５は、額当て部１０２に装備された高さ調節機構を示した図である。 図６は、額当て部１０２に装備された高さ調節機構を示した図である。 図７は、本明細書で開示する技術を適用した画像表示装置７００の内部構成例を示した図である。 図８は、まばたき動作検出用の筋電位センサーを額当て部１０２に配設した例を示した図（正面図）である。 図９は、まばたき動作検出用の筋電位センサーを額当て部１０２に配設した例を示した図（上面図）である。 図１０は、ユーザーの眼が水平方向に移動するときにまばたき動作検出用電極８０１、８０２に入力される眼電位信号を説明するための図である。 図１１は、ユーザーの両眼が右側を向いたときに参照用電極８０３に入力される眼電位信号を説明するための図である。 図１２は、ユーザーの両眼が左側を向いたときに参照用電極８０３に入力される眼電位信号を説明するための図である。 図１３は、まばたき動作検出用の筋電位センサーを額当て部１０２に配設した他の例を示した図（正面図）である。 図１４は、図８及び図９に示した筋電位センサーの出力信号を処理する回路の構成を模式的に示した図である。 図１５は、左眼のまばたき動作検出用電極８０１及び右眼のまばたき動作検出用電極８０２からそれぞれ得られる電位信号を示したタイミング・チャートである。 図１６は、意図的なまばたき動作時と、無意識なまばたきを行なったときの筋電位レベルを重ねて示したタイミング・チャートである。 図１７は、意図的なまばたき動作時と、無意識なまばたきを行なったときの筋電位レベルを重ねて示したタイミング・チャートである。 図１８は、ユーザーのまばたき動作を利用したＵＩ操作例を示した図（１回の左眼のまばたき動作に応じてメニュー・バー上のカーソル位置が左方向へ１つずつ移動する様子を示した図）である。 図１９は、ユーザーのまばたき動作を利用したＵＩ操作例を示した図（１回の右眼のまばたき動作に応じてメニュー・バー上のカーソル位置が右方向へ１つずつ移動する様子を示した図）である。 図２０は、ユーザーのまばたき動作を利用したＵＩ操作例を示した図（両眼同時のまばたき動作に応じてメニュー・バー上の現在のカーソル位置が選択された様子を示した図）である。 図２１は、ユーザーのまばたき動作を利用したＵＩ操作例を示した図（両眼同時のまばたき動作に応じて選択されたメニューからメニュー項目一覧がプルダウン表示される様子を示した図）である。 図２２は、ユーザーのまばたき動作を利用したＵＩ操作例を示した図（プルダウン・メニュー上で左眼又は右眼のまばたき動作に応じてカーソル位置が上下に移動する様子を示した図）である。 図２３は、ユーザーのまばたき動作を利用したＵＩ操作例を示した図（プルダウン・メニュー上で左眼又は右眼のまばたき動作に応じてカーソル位置が上下に移動する様子を示した図）である。 図２４は、ユーザーのまばたき動作を利用したＵＩ操作例を示した図（プルダウン・メニュー上で両眼同時のまばたき動作に応じてメニュー項目が選択された様子を示した図）である。 図２５は、ユーザーのまばたき動作を利用したＵＩ操作例を示した図（両眼まばたき動作を２回連続して選択を確定させる様子を示した図）である。 図２６は、本明細書で開示する技術を適用した情報入力装置２６００の内部構成例を示した図である。

以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。

Ａ．装置構成
図１には、本提案に係る画像表示装置を前方から眺めた様子を示している。また、図２には、本提案に係る画像表示装置を後方から眺めた様子を示している。図示の画像表示装置は、帽子形状に類似した頭部装着型の構造体であり、本体の前部に重量物が集中していても、装置の荷重を頭部全体に分散させて、ユーザーの負担を軽減して装着することができる。

また、図３には、本提案に係る画像表示装置を側面から眺めた様子を示している。本提案に係る画像表示装置は、表示系統を含む大部分の部品を含んだ本体部１０１と、本体部１０１の上面から突設した額当て部１０２と、後方で上バンド１０４及び下バンド１０５に分岐されるヘッド・バンドと、左右のヘッドフォンからなる。本体部１０１内には、表示部や回路基板が収容される。また、本体部１０１の下方には、鼻背に倣うように鼻当て部１０３が形設されている。

ユーザーが画像表示装置を適切な頭部位置に装着したとき、額当て部１０２がユーザーの額に当接するとともに、ヘッド・バンドの上バンド１０４及び下バンド１０５がそれぞれ頭部の後方に当接する。すなわち、額当て部１０２、上バンド１０４、下バンド１０５の３点支持によって、ヘッド・マウント・ディスプレイがユーザーの頭部に装着される。額当て部１０２にユーザーの額が当接した状態でヘッド・バンドを締め付けることで、画像表示装置本体がユーザーの頭部から回転しないように支持することができる。

額当て部１０２には、画像表示装置をユーザーの頭部に装着した際に、額の頭部に当接する動きに連動して、画像表示装置がユーザーに装着されたことを検出する装着センサーが装備されている。図４には、額当て部１０２に装備された装着センサーの構成例を図解している。図示の例では、額当て部１０２は、回転軸１４２によって、画像表示装置の外筐に回動可能に支持されている。額当て部１０２は、非装着時には、スプリング１４４の復元力によって、画像表示装置の後方、すなわち装着するユーザーの額側へ向かった非装着位置へ押し出されている。そして、装着時には、ユーザーの額が当接することによって、前方の装着位置へ押し戻される。また、回転軸１４２には、前方に突設したアーム１４３が取り付けられている。装着時には、額当て部１０２は、回転軸１４２回りに約１０度回転する。したがって、ユーザーが装着して額当て部１０２が前方へ押し戻されると、アーム１４３が連動して、その先端部でタクト・スイッチ１４１を操作する。タクト・スイッチ１４１の操作から、画像表示装置がユーザーの頭部に装着されたことを検出することができる。

また、額当て部１０２は、高さ調節機構を装備している。図５には、高さ調節機構の作用によって、額当て部１０２の高さが切り換わる様子を示している。同図において、下ポジションに設定された額当て部１０２を実線で示し、上ポジションに設定された額当て部１０２を破線で示している。図示のように、額当て部１０２の高さを下ポジションから上ポジションまで調節することにより、ユーザーの頭のサイズの個人差の対応範囲を広げることができる。

額当て部１０２の高さ調節は、特定の機構に限定されない。例えば、額当て部１０２を脱着可能に構成し、下ポジションの取り付け位置と上ポジションの取り付け位置を設けることで、額当て部１０２を取り付け直す操作で、容易に高さを調整することができる。図６左には下ポジションに取り付けられた額当て部１０２を、図６右には上ポジションに取り付けられた額当て部１０２を、それぞれ断面で示している。

図１乃至図６に示した画像表示装置は、頭部に装着したユーザーの眼を直接覆うように構成された遮光性タイプであり、画像視聴時にユーザーの没入感が増す一方、ユーザーは目隠し状態となる。この画像表示装置は、ユーザーの頭部に装着した状態では、額当て部１０２がユーザーの顔面と常に密着している。顔面における額の位置や高さには個人差があるが、図６に示したように高さ調整により密着性が確保される。したがって、ユーザーの頭部から電位を検出するための電極を、額当て部１０２や鼻当て部１０３に配設することができる。

図７には、本明細書で開示する技術を適用した画像表示装置７００の内部構成例を示している。以下、各部について説明する。

制御部７０１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７０１ＡやＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７０１Ｂを備えている。ＲＯＭ７０１Ａ内には、制御部７０１で実行するプログラム・コードや各種データを格納している。制御部７０１は、ＲＡＭ７０１Ｂへロードしたプログラムを実行することで、画像の表示制御を始め、当該装置７００全体の動作を統括的にコントロールする。ＲＯＭ７０１Ａに格納するプログラムやデータとして、画像の表示制御プログラムや、環境情報取得部７０４で取得した環境情報の処理プログラム、状態情報取得部７０５で取得した状態情報の処理プログラム、当該装置７００に固有の識別情報などを挙げることができる。

入力操作部７０２は、キーやボタン、スイッチなど、ユーザーが入力操作を行う１以上の操作子を備え、操作子を介したユーザーの指示を受け付けて、制御部７０１に出力する。また、入力操作部７０２は、リモコン受信部７０３で受信したリモコン・コマンドからなるユーザーの指示を同様に受け付けて、制御部７０１に出力する。但し、当該装置７００を装着中のユーザーにとっては、入力操作部７０２やリモコン（図示しない）への操作は、ほぼ目隠し状態での手探り操作となる。

環境情報取得部７０４は、当該装置７００の周辺環境に関する環境情報を取得して、制御部７０１に出力する。環境情報取得部７０４は、環境情報として、例えば、環境光強度、音響強度、位置若しくは場所、温度、天気、時刻、周囲画像などを取得する。また、環境情報取得部７０４は、これらの環境情報を取得するために、光量センサーや、マイクロフォン、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサー、温度センサー、湿度センサー、時計、イメージ・センサー（カメラ）、放射線センサーなどの各種の環境センサー（いずれも図７には図示しない）を備えていてもよい。あるいは、当該装置７００自体は環境センサーを備えず、環境センサーを装備する外部の装置（図示しない）から環境情報取得部７０４が環境情報を取得するように構成してもよい。

状態情報取得部７０５は、当該装置７００を利用するユーザーの状態に関する状態情報を取得して、制御部７０１に出力する。状態情報取得部７０５は、状態情報として、例えば、ユーザーの作業状態（ユーザーの装着の有無）や、ユーザーの行動状態（装着中のユーザーの頭部の姿勢、歩行などの移動、瞼の開閉状態）、精神状態（内部画像を観察中に没頭若しくは集中しているかなどの興奮度、覚醒度、感情や情動など）、さらには生理状態を取得する。また、状態情報取得部７０５は、これらの状態情報をユーザーから取得するために、機械スイッチなどからなる装着センサー（図４を参照のこと）や、ジャイロ・センサー、加速度センサー、速度センサー、圧力センサー、体温センサー、発汗センサー、筋電位センサー、眼電位センサー、脳波センサーなどの各種の状態センサー（いずれも図７には図示しない）を備えていてもよい。

本実施形態では、状態情報取得部７０５は当該装置７００を装着中のユーザーの眼周辺の筋電位を測定する筋電位センサーを備えている。制御部７０１は、取得した筋電位に基づいてユーザーのまばたき動作を検出して、当該装置７００に対する操作情報を得るようになっているが、この点の詳細については後述に譲る。

通信部７０６は、他の装置との通信処理、並びに通信信号の変復調並びに符号化復号処理を行なう。例えば、通信部７０６は、表示出力するための画像信号を、画像ソースとなる外部機器（図示しない）から受信する。通信部７０６で受信し復調及び復号処理された、内側画像若しくは外側画像、あるいはその他の受信データは制御部７０１に供給される。また、制御部７０１は、外部機器への送信データを通信部７０６から送出する。

通信部７０６の構成は任意である。例えば、通信相手となる外部機器との送受信動作に使用する通信規格に応じて、通信部７０６を構成することができる。通信規格は、有線、無線のいずれの形態であってもよい。ここで言う通信規格として、ＭＨＬ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｈｉｇｈ−ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｌｉｎｋ）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信、赤外線通信などを挙げることができる。

画像処理部７０７は、制御部７０１から出力される画像信号に対して画質補正などの信号処理をさらに行なうとともに、表示パネル７０９の画面に合わせた解像度に変換する。そして、表示駆動部７０８は、表示パネル７０９の画素を行毎に順次選択するとともに線順次走査して、信号処理された画像信号に基づく画素信号を供給する。

表示パネル７０９は、例えば有機ＥＬ素子や液晶ディスプレイなどのマイクロ・ディスプレイで構成される。虚像光学部７１０は、表示パネル７０９の表示画像を拡大投影して、ユーザーには拡大虚像として観察させる。

画像表示装置７００は、ユーザーの眼を直接覆うように構成された遮光性タイプであり、装着中のユーザーは目隠し状態となることから、入力操作部７０２やリモコンに対する入力操作は、難しい作業になる。そこで、本実施形態では、状態情報取得部７０５がユーザー状態として取得する左右の眼のまばたき動作に基づく入力操作を行なうようにしている。

ユーザーの眼の運動により入力操作を行なう他の方法として、まばたき動作ではなく、視線方向で入力操作を行なうヘッド・マウント・ディスプレイやウェアラブル装置も知られている（例えば、特許文献３、４を参照のこと）。しかしながら、視線方向を正確に特定することは困難であり、複数のメニュー・ボタンが密接して表示される場合などは、誤って隣のメニュー・ボタンを指示してしまうことも想定される。これに対し、まばたき動作は、瞼を閉じたかどうかを判定するだけの離散的な出力であり、ユーザーの指示を明瞭に解釈することができると思料される。

まばたき動作を利用したＵＩ操作は、ユーザーにとって単純であり、利用し易い。ユーザーは、左眼のみのまばたき動作、右眼のみのまばたき動作、両眼同時のまばたき動作の３通りの入力が可能である。例えば、左眼のみのまばたき動作を左方向へのカーソル移動、右眼のみのまばたき動作を右方向へのカーソル移動というＵＩ操作にそれぞれ割り付けることができる。左眼のまばたき動作でカーソルが左へ移動し、右眼のまばたき動作でカーソルが右へ移動するというＵＩ操作は、ユーザーが直感的に理解し易い。

Ｂ．ユーザーのまばたき動作の検出
カメラの撮影画像などを画像処理して眼球の運動やまばたき動作を捕捉する方法が当該技術分野で広く知られている。しかしながら、頭部に装着される画像表示装置の中に、視界の妨げとならないように視線入力装置を設置しなければならず、設計・製作上の制約が多い。

そこで、本実施形態では、装着中のユーザーの眼周辺の筋電位を測定する筋電位センサーを装備して、取得した筋電位に基づいてユーザーのまばたき動作を検出するようにしている。検出した筋電位を閾値と比較することによって、まばたき動作したかどうかを判定することができるので、カメラの撮影画像の画像処理や、視線方向の検出に比較すると、簡便な処理で済む。

眼のまばたき動作により発生する筋電位を検出するには、筋電位の変化を捕捉する検出用電極と、基準となる筋電位を得るための参照用電極の組み合わせが必要である。また、図１乃至図６に示した画像表示装置の構成では、額当て部１０２とユーザーの顔面との密着性が確保されているので、本実施形態では、額当て部１０２に検出用電極及び参照用電極を配設している。勿論、装置構成の変更に応じて、電極を配置する場所を額当て部１０２以外に適宜移動すればよい。

図８並びに図９には、まばたき動作検出用の電極からなる筋電位センサーを額当て部１０２に配設した例を示している。但し、図８は、ユーザーの顔正面から眺めた図、図９は、ユーザーの頭部情報から眺めた図である。図示の例では、当該装置を装着したユーザーの左眼のほぼ真上に、左眼のまばたき動作検出用の電極８０１が当接するとともに、当該装置を装着したユーザーの右眼のほぼ真上に、右眼のまばたき動作検出用の電極８０２が当接する。また、図８及び図９に示す例では、各検出用電極８０１、８０２で共用する参照用電極８０３が検出用電極８０１、８０２間のほぼ中央付近に配設されている。

検出用電極８０１、８０２、並びに参照用電極８０３の電極素材として、例えば以下のようなものを使用することができる。

（１）導電ゲル電極（生体電気計測用ディスポーザブル電極、電気刺激用電極など）
（２）ドライ電極（導電性を持たせた糸を編んだ導電布、絶縁性の布に導電性物質を蒸着又は塗布した布など）
（３）非接触容量結合電極

ここで、図８及び図９に示すように人間の額に当接された電極には、まばたきを行なう筋肉の運動により発生する筋電位の他に、眼球の運動により発生する眼電位の成分が入力される。眼電位は、角膜の正電荷と網膜の負電荷により発生し、黒目が近付くと正電位が現れ、逆に黒目が離れると負電位が現れることが知られている。眼球の運動は、基本的には左右すなわち水平方向の黒目の移動である。左眼の黒目が移動しても、左眼のほぼ真上に配設された検出用電極８０１と黒目との距離はほとんど変わらないことから、検出用電極８０１に入力される電位信号は、左眼の眼球運動による眼電位の変化の影響をほとんど受けない。同様に、右眼の黒目が移動しても、右眼のほぼ真上に配設された検出用電極８０２と黒目との距離はほとんど変わらないことから、検出用電極８０２に入力される電位信号は、右眼の眼球運動による眼電位の変化の影響をほとんど受けない。図１０に示すように、黒目の各位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３での検出用電極８０１又は８０２までの距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の差は小さく、よって、眼電位の影響はほぼ等しいということができる。また、検出用電極８０１、８０２を眼のほぼ真上でなく、ほぼ真下に配置しても、同様に眼球運動による眼電位の変化の影響をほとんど受けないということができる。

他方、参照用電極８０３は、左眼からの距離と右眼からの距離がほぼ等しい場所に配設されている。図１１に示すように、ユーザーの両眼が右側を向いたときには、右眼の黒目が遠ざかることによって現れる負電位と、左眼の黒目が近づくことによって現れる正電位とが相殺されるので、両眼の眼球運動による眼電位の変化の影響をほとんど受けない。同様に、図１２に示すように、ユーザーが左側を向いたときには、右眼の黒目が近づくことによって現れる正電位と、左眼の黒目が遠ざかることによって現れる負電位とが相殺されるので、両眼の眼球運動による眼電位の変化の影響をほとんど受けない。参照用電極８０３を顔面（額）のほぼ中央に配設すると、ユーザーの視線がどの位置にあったとしても、左右いずれか一方の黒目が近づくと他方の黒目は遠ざかるので、眼球電位の変化は左右の眼で相殺される。

要するに、図８及び図９に示したように、左眼のほぼ真上に左眼のまばたき動作検出用の電極８０１、右眼のほぼ真上に右眼のまばたき動作検出用の電極８０２、各検出用電極８０１、８０２のほぼ中央付近に参照用電極８０３を配設するという筋電位センサーの構成であれば、眼電位の影響を抑制して、まばたき動作を検出することが可能である。また、上記のような各電極８０１〜８０３の位置関係を保つことができる限りにおいては、額当て部１０２以外の場所に筋電位センサーを配置してもよい。

図１３には、まばたき動作検出用の筋電位センサーを額当て部１０２に配設した他の例を示している。図８及び図９に示した例では、２つの検出用電極８０１、８０２で１つの参照用電極８０３を共用するように構成されている。これに対し、図１３に示す例では、左右で参照用電極を共用せず、検出用電極８０１用の参照用電極８０３Ｌ、並びに、検出用電極８０２用の参照用電極８０３Ｒがそれぞれ個別に配設されている。

なお、特許文献２（前述）には、めがね型構成において、鼻パッドに検出用電極を配置するとともに、テンプルの先端の耳たぶに当接する部位に参照用電極を配置して、眼電位信号に基づいて視線位置を検出する装置について開示されている。同様の装置構成により筋電位信号に基づいてまばたき動作を検出しようとすると、鼻パッドの検出用電極は眼球の運動による黒目の移動に伴う電位の変化に過敏に反応する電位信号を取り込むことになる。また、参照用電極は、検出用電極から離間した頭部後方に配置されていることから、脳波まで拾ってしまうことになり、まばたき動作による電位の変化を読み取るのは難しいと思料される。これに対し、本実施形態では、参照用電極８０３を検出用電極８０１、８０２の近傍に配設しているので、脳波が入り込まないようにすることができる。

図１４には、図８及び図９に示した筋電位センサーの出力信号を処理する回路１４００の構成を模式的に示している。図示の処理回路１４００は、例えば状態情報取得部７０５内に実装される。

第１の差動増幅部１４０１は、左眼のまばたき動作検出用電極８０１の電位信号を正極端子に入力するとともに、参照用電極８０３の電位信号を負極端子に入力し、これらの差分を差動増幅する。また、第１のフィルター１４０３は、バンドパス・フィルター又はノッチなどで構成されるが、第１の差動増幅部１４０１が出力する差動増幅信号に含まれる不要成分を除去した後、判定部１４０５に出力する。

また、第２の差動増幅部１４０２は、右眼のまばたき動作検出用電極８０２の電位信号を正極端子に入力するとともに、参照用電極８０３の電位信号を負極端子に入力し、これらの差分を差動増幅する。また、第２のフィルター１４０４は、バンドパス・フィルター又はノッチなどで構成されるが、第２の差動増幅部１４０２が出力する差動増幅信号に含まれる不要成分を除去した後、判定部１４０５に出力する。

判定部１４０５は、左眼のまばたき動作検出用電極８０１及び右眼のまばたき動作検出用電極８０２からそれぞれ得られた差動増幅後の電位信号ＤL、ＤRに基づいて、ユーザーが左眼、右眼、両眼を意図的にまばたきしたかどうかを検出する。

図１５には、左眼のまばたき動作検出用電極８０１及び右眼のまばたき動作検出用電極８０２からそれぞれ得られる電位信号を示している。

画像表示装置を頭部に装着中のユーザーが左眼を意図的にまばたきすると、検出用電極８０１からの電位信号には、参照番号１５０１で示すような波形が発生する。また、他方の検出用電極８０２からの電位信号には、参照番号１５０２で示すような、上記とは極性が逆となる波形が発生する。

また、ユーザーが右眼を意図的にまばたきすると、検出用電極８０２からの電位信号には、参照番号１５０４で示すような波形が発生する。また、他方の検出用電極８０１からの電位信号には、参照番号１５０２で示すような、上記とは極性が逆となる波形が発生する。

また、ユーザーが両眼を意図的にまばたきすると、検出用電極８０１からの電位信号には、参照番号１５０５で示すような波形が発生する。また、他方の検出用電極８０２からの電位信号には、参照番号１５０６で示すような、上記と極性が同じとなる波形が発生する。

判定部１４０５は、検出用電極８０１及び８０２からの電位信号を入力すると、これらの信号レベルをそれぞれの閾値ＴＨ_L、ＴＨ_Rと比較することによって、左眼のみのまばたき動作、右眼のみのまばたき動作、両眼同時のまばたき動作のいずれが行なわれたかを判定することができる。また、判定部１４０５は、まばたきの筋電位波形をより正確に判定するために、信号レベルの閾値だけでなく、さらには波形の急峻さを表す加速度、速度を基に判定を行なうようにしてもよい。そして、制御部７０１は、判定部１４０５からのまばたき動作の判定結果を受け取ると、これに基づいて所定のＵＩ操作を行なうことができる。但し、ＵＩ操作の詳細については後述に譲る。

なお、人は普段から無意識なまばたきを周期的に行なうが、無意識なまばたきにより発生する筋電位は、意図的にまばたき動作を行なったときの筋電位よりも、はるかに低レベルで且つ緩やかな波形ある。図１６には、意図的なまばたき動作時と、無意識なまばたきを行なったときの筋電位レベルを重ねて示している。

また、画像表示装置を頭部に装着中のユーザーがまばたき動作によりＵＩ操作を行なう間も、人体の他の部位でも筋肉運動により筋電位の変化が常に生じている。しかしながら、首より下の場所で発生した筋電位は、検出用電極８０１、８０２から離間しているので、検出用電極８０１、８０２に到達するまで減衰して低い信号レベルになっているので、判定部１４０５の判定には影響しないものと思料される。また、首より下の場所で発生した筋電位は、細い首を通過する際に減衰するとも考えられる。

図１７には、判定部１４０５内で、検出用電極８０１から取り込んだ電位信号Ｄ_Lに基づいて左眼のまばたき動作を判定するための処理手順をフローチャートの形式で示している。なお、検出用電極８０２から取り込んだ電位信号についても同様の処理手順を適用することができる。

判定部１４０５は、まず、電位信号Ｄ_Lの信号レベルを閾値ＴＨ_Lと比較する（ステップＳ１７０１）。

電位信号Ｄ_Lの信号レベルが閾値ＴＨ_L以下のときには（ステップＳ１７０１のＮｏ）、判定部１４０５は、左眼のまばたき動作ではないと判定する。

一方、電位信号Ｄ_Lの信号レベルが閾値ＴＨ_Lを超えるときには（ステップＳ１７０１のＹｅｓ）、判定部１４０５は、電位信号Ｄ_Lの信号値の時間微分若しくは差分をとって、信号値の速度を求めると（ステップＳ１７０２）、速度が所定の値［Ｖ１，Ｖ２］の範囲内であるかどうかをチェックする（ステップＳ１７０３）。

信号値の速度が、速度が所定の値［Ｖ１，Ｖ２］の範囲を外れるときには（ステップＳ１７０３のＮｏ）、判定部１４０５は、左眼のまばたき動作ではないと判定する。

一方、電位信号Ｄ_Lの信号値の速度が［Ｖ１，Ｖ２］の範囲内であるときには（ステップＳ１７０３のＹｅｓ）、判定部１４０５は、信号値の速度の時間微分若しくは差分をとって、信号値の加速度を求めると（ステップＳ１７０４）、加速度が所定の値［Ａ１，Ａ２］の範囲内であるかどうかをチェックする（ステップＳ１７０５）。

信号値の速度が、加速度が所定の値［Ａ１，Ａ２］の範囲を外れるときには（ステップＳ１７０５のＮｏ）、判定部１４０５は、左眼のまばたき動作ではないと判定する。一方、電位信号Ｄ_Lの信号値の加速度が［Ａ１，Ａ２］の範囲内であるときには（ステップＳ１７０５のＹｅｓ）、判定部１４０５は、左眼のまばたき動作が行なわれたと判定して（ステップＳ１７０６）、この判定結果を制御部７０１に出力する。

また、意図的なまばたき動作を行なった際に発生する筋電位には、ユーザー毎の個人差がある。したがって、判定部１４０５で正しくまばたき動作を判定するには、左右の眼のまばたき動作の閾値ＴＨ_L、ＴＨ_Rを、さらには波形の急峻さを表す速度、加速度をユーザー毎に正しく設定するための学習処理が必要と考えられる。例えば、ユーザーに複数回左右の眼を交互にまばたき動作してもらい、その間に得られた筋電位レベルを平均化するなど統計処理を行なうことで、ユーザー毎の閾値ＴＨ_L、ＴＨ_R並びに速度［Ｖ１，Ｖ２］、加速度［Ａ１，Ａ２］の学習を行なうことができる。

閾値ＴＨ_L、ＴＨ_Rの学習は、ユーザーが画像表示装置の使用を開始する際に行なうことが好ましい。例えば、使用開始時に眼幅調整用の信号パターンを表示して、ユーザーに眼幅調整を正確に行なわせるヘッド・マウント・ディスプレイについて提案がなされている（例えば、特許文献５を参照のこと）。例えば、装置セットアップの際、眼幅調整を行なった後に、「左眼をＮ回まばたきしてください」、「右眼をＮ回まばたきしてください」といったようにメッセージを表示して、ユーザーに各眼のまばたき動作を行なってもらい、その間に筋電位を測定して、閾値ＴＨ_L、ＴＨ_Rの学習を行なうようにしてもよい。

なお、ユーザー毎に閾値ＴＨ_L、ＴＨ_R並びに速度［Ｖ１，Ｖ２］、加速度［Ａ１，Ａ２］を学習した結果は、状態情報取得部７０５内で保持するか、又は、ＲＯＭ７０１Ａ（但し、ＥＥＰＲＯＭのように書き換え動作が可能なメモリー・デバイスの場合）又はＲＡＭ７０１Ｂに格納する。

Ｃ．ユーザーのまばたき動作を利用したＵＩ操作
ユーザーのまばたき動作を利用したＵＩ操作によれば、左眼のみのまばたき動作、右眼のみのまばたき動作、両眼同時のまばたき動作の３通りの入力が可能である。例えば、左眼のみのまばたき動作を左方向へのカーソル移動、右眼のみのまばたき動作を右方向へのカーソル移動というＵＩ操作にそれぞれ割り付けることができる。左眼のまばたき動作でカーソルが左へ移動し、右眼のまばたき動作でカーソルが右へ移動するというＵＩ操作は、ユーザーが直感的に理解し易い。

図１８には、表示パネル７０９に表示されたメニュー・バー上で、左眼のまばたき動作を１回行なう度に、カーソル位置が１つずつ左方向に移動する様子を示している。また、図１９には、右眼のまばたき動作を１回行なう度に、メニュー・バー上のカーソル位置が１つずつ右方向に移動する様子を示している。図１８及び図１９中、カーソルが置かれたメニュー項目を太線で描いている。左眼のまばたき動作又は右眼のまばたき動作を複数回繰り返すことによって、回数に応じた個数だけカーソル位置が左方向又は右方向に移動する。勿論、左眼のまばたき動作と右眼のまばたき動作を交互に行なってもよく、左右各々の眼のまばたき動作の回数に追従してカーソル位置が移動することになる。

また、両眼同時のまばたき動作を現在のカーソル位置での選択というＵＩ操作に割り付けることもできる。図２０には、両眼同時のまばたき動作により、メニュー・バー上の現在のカーソル位置が選択された様子を示している。図２０中、選択されたメニューは反転表示（若しくはハイライト表示）に切り換わり、選択状態であることを示す。なお、選択状態で左眼又は右眼片方のまばたき動作を行なうと、選択状態を解除するようにしてもよい。

ここで、両眼同時のまばたき動作により選択されたメニューが複数のメニュー項目を含んでいる場合には、図２１に示すように、メニュー項目の一覧がプルダウン表示される。このプルダウン・メニュー上では、図２２に示すように、左眼のまばたき動作毎にカーソルが下方に進む。また、図２３に示すように、右眼のまばたき動作毎にカーソルが上方に戻っていく。あるいは、左眼のまばたき動作毎にカーソルが下方に進み、右眼のまばたき動作毎にカーソルが上方に戻っていくようにしてもよい。また、両眼同時のまばたき動作により、プルダウン・メニュー上で現在のカーソル位置のメニュー項目が選択される。そして、図２４に示すように、選択されたメニューは反転表示（若しくはハイライト表示）に切り換わり、選択状態であることを示す。また、選択状態で左眼又は右眼片方のまばたき動作を行なうと、選択状態を解除するようにしてもよい。

また、両眼まばたき動作を２回連続することにより、メニュー項目の選択状態を確定させることができる。２回の両眼まばたき動作は、マウスのダブルクリックを想起させるので、ユーザーは選択が確定することを直感的に理解し易い。図２５には、ビデオ・コンテンツの再生メニュー画面を例示している。同図では、左右片目のまばたき動作を通じて、再生ボタン上にカーソルが置かれ、選択状態にある。このとき、両眼まばたき動作を２回連続して行なうことにより、再生ボタンの選択が確定して、ビデオ・コンテンツの再生処理が起動する。勿論、早送りや巻き戻し、一時停止、再生停止などのボタンが選択状態のときに両眼まばたき動作を２回連続して行なうと、同様に、該当する処理が起動する。

制御部７０１は、状態情報取得部７０５内で取得された左右の眼のまばたき検出結果に基づいて、図１８乃至図２５に示したようなＵＩ操作を実行することができる。

Ｄ．情報入力装置への適用
ここまでは、本明細書で開示する技術を頭部装着型の画像表示装置に適用した実施形態について説明してきた。すなわち、検出用電極８０１、８０２並びに参照用電極８０３を備えた筋電位センサーの出力結果から得られるユーザーのまばたき動作に基づいて画像表示装置をＵＩ操作する実施形態であり、まばたき動作による操作対象は画像表示装置自体であった。

本明細書で開示する技術は、画像表示装置に限らず、パーソナル・コンピューターやビデオ再生装置などの外部機器をＵＩ操作するための入力装置に適用することもできる。

図２６には、本明細書で開示する技術を適用した情報入力装置２６００の内部構成例を示している。図示を省略するが、情報入力装置２６００は例えば図１乃至図６に示した帽子形状の構造体と同様に、パーソナル・コンピューターやビデオ再生装置などを使用するユーザーの頭部に装着して用いられ、ユーザーの額など左右の眼周辺に密着する部位を有するものとする。以下、各部について説明する。

制御部２６０１は、ＲＯＭ２６０１ＡやＲＡＭ２６０１Ｂを備えている。ＲＯＭ２６０１Ａ内には、制御部２６０１で実行するプログラム・コードや各種データを格納している。制御部２６０１は、ＲＡＭ２６０１Ｂへロードしたプログラムを実行することで、ＵＩ操作を始め、当該装置２６００全体の動作を統括的にコントロールする。

まばたき動作検出部２６０２は、筋電位センサーと、筋電位センサーの出力信号を処理する処理回路を備えている。筋電位センサーは、図８に示したと同様の、左右の眼のほぼ真上（若しくはほぼ真下）に当接する１対のまばたき動作検出用電極８０１、８０２、並びに、両検出用電極８０１、８０２のほぼ中央に配設された参照用電極８０３からなる。また、筋電位センサーの出力信号を処理する処理回路は、図１４に示したと同様の構成を備え、各検出用電極８０１、８０２から出力される電位信号を図１７に示したと同様の処理手順で処理して、左右それぞれの眼のまばたき動作を検出する。

なお、情報入力装置２６００において、各検出用電極８０１、８０２から出力される電位信号に基づいてまばたき動作を検出する際に、信号値、速度、加速度を考慮する点や、信号値の閾値、速度の閾値、加速度の閾値をユーザー毎に学習する必要がある点は、上記と同様である。

入出力インターフェース２６０３には、パーソナル・コンピューターやビデオ再生装置などＵＩ操作の対象となる外部機器が相互接続されている。機器間の相互接続には、例えばＭＨＬやＵＳＢ、ＨＤＭＩ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信、赤外線通信などを利用することができる。

図示を省略するが、パーソナル・コンピューターやビデオ再生装置などの外部機器は、メニュー画面などを表示する表示部を備えており、情報入力装置２６００から送られてくる左眼のみのまばたき動作、右眼のみのまばたき動作、両眼同時のまばたき動作の３通りの入力に基づいて、図１８乃至図２５に示したと同様のＵＩ操作が行なわれる。

Ｅ．本明細書で開示する技術の構成
本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
（１）表示部と、ユーザーのまばたき動作を検出するまばたき動作検出部と、前記まばたき動作検出部が検出したまばたき動作に応じた制御を行なう制御部と、を具備する画像表示装置。
（２）前記まばたき動作検出部は、前記ユーザーの左眼近傍に配置される第１の検出用電極と、前記ユーザーの右眼近傍に配置される第２の検出用電極と、前記第１及び第２の検出用電極間のほぼ中央に配置される参照用電極を備え、前記第１の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第１の電位信号と前記第２の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第２の電位信号の組み合わせに基づいて、左眼並びに右眼のまばたき動作を検出する、
上記（１）に記載の画像表示装置。
（３）前記まばたき動作検出部は、前記第１の検出用電極並びに前記第２の検出用電極をそれぞれ左眼並びに右眼のほぼ真上又はほぼ真下に配置して、黒目の移動により発生する眼電位の影響を抑制する、上記（２）に記載の画像表示装置。
（４）前記まばたき動作検出部は、左眼からの距離と右眼からの距離がほぼ等しくなる場所に前記参照用電極を配置して、左眼の黒目の移動に伴う眼電位と右眼の黒目の移動に伴う眼電位を相殺する、上記（２）に記載の画像表示装置。
（５）前記まばたき動作検出部は、前記参照用電極を前記第１及び前記第２の検出用電極から近い場所に配置して、前記ユーザーの脳波の影響を抑制する、上記（２）に記載の画像表示装置。
（６）前記まばたき動作検出部は、前記ユーザーの左眼近傍に配置される第１の検出用電極と、前記第１の電位信号並びに前記第２の電位信号の信号値の閾値、電位信号が変化する速度の閾値、並びに加速度の閾値との比較に基づいて、左眼並びに右眼の各まばたき動作を検出する、上記（２）に記載の画像表示装置。
（７）前記まばたき動作検出部は、ユーザー毎のまばたき動作の検出に使用する電位信号の信号値の閾値、電位信号が変化する速度の閾値、並びに加速度の閾値を学習する、上記（６）に記載の画像表示装置。
（８）前記制御部は、前記まばたき動作検出部が検出したまばたき動作に応じて前記表示部の表示画面に対するＵＩ操作を行なう、上記（１）に記載の画像表示装置。
（９）前記制御部は、左眼のみのまばたき動作、右眼のみのまばたき動作、両眼のまばたき動作の各々に応じた前記ＵＩ操作を行なう、上記（８）に記載の画像表示装置。
（１０）前記制御部は、前記表示画面上で、左眼のみのまばたき動作毎に左方向へのカーソル移動、右眼のみのまばたき動作毎に右方向へのカーソル移動、両眼のまばたき動作に応じた現在のカーソル位置の選択を行なう、
請求項８に記載の画像表示装置。
（１１）ユーザーの頭部に装着して用いられる情報入力装置であって、前記ユーザーの左右の眼のまばたき動作を検出するまばたき動作検出部と、前記まばたき動作検出部が検出したまばたき動作に応じた入力操作情報を外部に出力するインターフェースと、を具備する情報入力装置。
（１２）前記まばたき動作検出部は、前記ユーザーの左眼近傍に配置される第１の検出用電極と、前記ユーザーの右眼近傍に配置される第２の検出用電極と、前記第１及び第２の検出用電極間のほぼ中央に配置される参照用電極を備え、前記第１の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第１の電位信号と前記第２の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第２の電位信号の組み合わせに基づいて、左眼並びに右眼のまばたき動作を検出する、上記（１１）に記載の情報入力装置。
（１３）前記まばたき動作検出部は、前記第１の検出用電極並びに前記第２の検出用電極をそれぞれ左眼並びに右眼のほぼ真上又はほぼ真下に配置して、黒目の移動により発生する眼電位の影響を抑制する、上記（１２）に記載の情報入力装置。
（１４）前記まばたき動作検出部は、左眼からの距離と右眼からの距離がほぼ等しくなる場所に前記参照用電極を配置して、左眼の黒目の移動に伴う眼電位と右眼の黒目の移動に伴う眼電位を相殺する、上記（１２）に記載の情報入力装置。
（１５）前記まばたき動作検出部は、前記参照用電極を前記第１及び前記第２の検出用電極から近い場所に配置して、前記ユーザーの脳波の影響を抑制する、上記（１２）に記載の情報入力装置。
（１６）前記まばたき動作検出部は、前記ユーザーの左眼近傍に配置される第１の検出用電極と、前記第１の電位信号並びに前記第２の電位信号の信号値の閾値、電位信号が変化する速度の閾値、並びに加速度の閾値との比較に基づいて、左眼並びに右眼の各まばたき動作を検出する、上記（１２）に記載の情報入力装置。
（１７）前記まばたき動作検出部は、ユーザー毎のまばたき動作の検出に使用する電位信号の信号値の閾値、電位信号が変化する速度の閾値、並びに加速度の閾値を学習する、上記（１６）に記載の情報入力装置。
（１８）左眼のみのまばたき動作、右眼のみのまばたき動作、両眼のまばたき動作の各々に応じた前記入力操作情報を前記インターフェースから出力する、上記（１１）に記載の情報入力装置。
（１９）左眼のみのまばたき動作毎に左方向への移動、右眼のみのまばたき動作毎右方向への移動、両眼のまばたき動作に応じた現在の位置の選択をそれぞれ指示する前記ＵＩ操作情報を前記インターフェースから出力する、上記（１１）に記載の情報入力装置。
（２０）表示部と、ユーザーの眼近傍の電位信号を検出する電位信号検出部と、前記電位信号検出部の検出結果に応じた制御を行なう制御部と、を具備する画像表示装置。

特開２００５−８６３２８号公報 特開２００１−１３３７２４号公報 特開２０００−２３０６５号公報 特開２０１１−１２５６９３号公報 特開２０１２−１３８６５４号公報

以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

頭部装着型の画像表示装置は、遮光性のタイプと透過性のタイプに分類することができ、本明細書では主に遮光性の頭部装着型画像表示装置に関する実施形態について説明してきたが、勿論、透過性のタイプの装置に対しても、同様に本明細書で開示する技術を適用することができる。

また、本明細書で開示する技術は、画像表示装置と一体で構成される場合に限定されず、ユーザーのまばたき動作に基づく情報入力装置として構成して、ビデオ再生の操作やパーソナル・コンピューターの入力操作などに活用することができる。

要するに、例示という形態により本明細書で開示する技術について説明してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本明細書で開示する技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

１０２…額当て部、１０３…鼻当て部
１０４…上バンド、１０５…下バンド
１４１…タクト・スイッチ、１４２…回転軸
１４３…アーム、１４４…スプリング
７０１…制御部、７０１Ａ…ＲＯＭ、７０１Ｂ…ＲＡＭ
７０２…入力操作部、７０３…リモコン受信部
７０４…環境情報取得部、７０５…状態情報取得部
７０６…通信部、７０７…画像処理部
７０８…表示駆動部、７０９…表示パネル、７１０…虚像光学部
８０１、８０２…まばたき動作検出用電極、８０３…参照用電極
２６００…情報入力装置
２６０１…制御部、２６０１Ａ…ＲＯＭ、２６０１Ｂ…ＲＡＭ

Claims (11)

1. 表示部と、
   ユーザーのまばたき動作を検出するまばたき動作検出部と、
   前記まばたき動作検出部が検出したまばたき動作に応じた制御を行なう制御部と、
   を具備し、
   前記まばたき動作検出部は、前記ユーザーの左眼のほぼ真上又はほぼ真下に配置されて前記左眼の黒目の移動により発生する眼電位の影響を抑制する第１の検出用電極と、前記ユーザーの右眼のほぼ真上又はほぼ真下に配置されて前記右眼の黒目の移動により発生する眼電位の影響を抑制する第２の検出用電極と、前記第１及び第２の検出用電極間のほぼ中央で前記左眼からの距離と前記右眼からの距離がほぼ等しくなる場所に配置されて前記左眼の黒目の移動に伴う眼電位と前記右眼の黒目の移動に伴う眼電位を相殺する参照用電極を備え、前記第１の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第１の電位信号と前記第２の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第２の電位信号の組み合わせに基づいて、左眼並びに右眼のまばたき動作を検出する、
   画像表示装置。
2. 前記表示部は、前記ユーザーの頭部位置に装着して用いられるように構成される、
   請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記表示部を前記ユーザーの頭部位置に装着したときに前記ユーザーの額に当接する額当て部をさらに備える、
   請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記第１及び第２の検出用電極と前記参照用電極は前記額当て部に配設される、
   請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記まばたき動作検出部は、前記参照用電極を前記第１及び前記第２の検出用電極から近い場所に配置して、前記ユーザーの脳波の影響を抑制する、
   請求項１乃至４のいずれかに記載の画像表示装置。
6. 前記まばたき動作検出部は、前記第１の電位信号並びに前記第２の電位信号の信号値と信号の閾値の比較、前記第１の電位信号並びに前記第２の電位信号の信号値が変化する速度と速度の閾値の比較、並びに前記第１の電位信号並びに前記第２の電位信号の信号値の加速度と加速度の閾値との比較のうち少なくとも１つに基づいて、左眼並びに右眼の各まばたき動作を検出する、
   請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。
7. 前記まばたき動作検出部は、ユーザー毎のまばたき動作の検出に使用する電位信号の信号値の閾値、電位信号が変化する速度の閾値、並びに加速度の閾値を学習する、
   請求項６に記載の画像表示装置。
8. 前記制御部は、前記まばたき動作検出部が検出したまばたき動作に応じて前記表示部の表示画面に対するＵＩ操作を行なう、
   請求項１乃至７のいずれかに記載の画像表示装置。
9. 前記制御部は、左眼のみのまばたき動作、右眼のみのまばたき動作、両眼のまばたき動作の各々に応じた前記ＵＩ操作を行なう、
   請求項８に記載の画像表示装置。
10. 前記制御部は、前記表示画面上で、左眼のみのまばたき動作毎に左方向へのカーソル移動、右眼のみのまばたき動作毎に右方向へのカーソル移動、両眼のまばたき動作に応じた現在のカーソル位置の選択を行なう、
    請求項８又は９のいずれかに記載の画像表示装置。
11. ユーザーの頭部に装着して用いられる情報入力装置であって、
    前記ユーザーの左眼のほぼ真上又はほぼ真下に配置されて前記左眼の黒目の移動により発生する眼電位の影響を抑制する第１の検出用電極と、前記ユーザーの右眼のほぼ真上又はほぼ真下に配置されて前記右眼の黒目の移動により発生する眼電位の影響を抑制する第２の検出用電極と、前記第１及び第２の検出用電極間のほぼ中央で前記左眼からの距離と前記右眼からの距離がほぼ等しくなる場所に配置されて前記左眼の黒目の移動に伴う眼電位と前記右眼の黒目の移動に伴う眼電位を相殺する参照用電極を備え、前記第１の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第１の電位信号と前記第２の検出用電極と前記参照用電極間で得られる第２の電位信号の組み合わせに基づいて、左眼並びに右眼のまばたき動作を検出するまばたき動作検出部と、
    前記まばたき動作検出部が検出したまばたき動作に応じた入力操作情報を外部に出力するインターフェースと、
    を具備する情報入力装置。